铁路信号系统的故障分析与实践应用

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摘要：近年来，我国铁路运输事业快速发展，使得其安全问题也成为社会各界广泛关注的重点问题。铁路信号系统是保障铁路行车安全的基础系统，同时也是铁路系统中及其重要的组成部分。只有在充分保障信号系统长期、稳定运行的前提下，铁路运输才能同时保障安全性与效率。但是因为种种因素的影响，信号系统可能会出现各种故障，从而无法发挥其作用，对铁路运输效率及安全性造成严重影响，需要采取采取措施予以有效解决。对此，本文分析了铁路信号系统设备故障及原因，提出了故障的解决对策及提高安全性的对策，以供参考。
关键词：铁路信号系统;故障分析;解决对策;安全性提高对策
1铁路信号系统设备故障及原因
1.1铁路轨道分路故障
铁路信号系统失效的一个主要因素就是轨道电路的分支问题。钢轨表面易被污染与锈蚀，会对电阻率造成干扰，不利于电路传送信号。车流量会带来一些影响，列车行驶中轮对轨会产生一定的摩擦，在这期间会带走钢轨表面的污染与锈蚀，消除污染和腐蚀的关键因素是铁路运营期间列车的速度和数量。轨道表面的电压也会在电路分流器中引起不良现象。这将影响轨道上电路信号的传输，导致轨道电路中的路由问题。
1.2电源出现故障
若遇到停电而且无备用电源，干电池里的连接线断开，蓄电池里没有连接引出线等情况会导致信号设备的电源输出端无电压。若遇到干电池里的端子不牢固、共享电源串电、蓄电池漏电、内电阻加大、交流电压降低、炭棒接触不好等情况会导致信号设备供电不足。若遇到端子半接触等情况会导致设备电源端的电压不稳定。
1.3接触出现故障
接触出现故障的主要原因在于端子松动、接点被氧化或者接触不良等。当接点被腐蚀、焊接线松动或虚焊会导致端子松动。当接点间存在灰尘、绝缘物等会引起绝缘现象，进而导致接点被氧化。当继电器，手柄，按钮和触点之间的距离相对较大，并且压力相对较小时，接触可能较差。
1.4铁路信号微机联锁失败
铁路信号微机联锁系统采用计算机网络控制技术。工作人员会接收到系统发出的断网提醒，从而做出正确的决策，使系统正常运行。存在许多类型的故障，其通常包括诸如上下计算机通信，信号，开关和轨道电路之类的故障。
2铁路信号系统故障的解决对策
2.1铁路轨道电路发生故障的对策
增加接收和传输部分的阻抗，这可以增强导轨表面的电压，从而可以分解导轨表面上的不良导电层，以避免电路分流器中的不良故障。分路电阻上的电流满足相关标准规定的条件下，尽量加大系统的功率。可以使用3V轨道电路和高压非对称脉冲轨道电路技术。
2.2信号电源接地和混合电源解决方案
正确测试好电源接地及混电。使用假设方法检测直流电源的接地状况，将正极连接到万用表，并将负极接地。另外，可以采用直流电源方式来检测电源是否存在接地状况。在正常情况下，两极对地之间的电压小于或等于1∶3，若大于这一数值，要做相关的检测来查找接地故障。及时找到电源故障点。使用分级部分保险方法断开电源屏幕保护程序的输出线。如果不正常，首先断开组合框架的保险，然后逐个关闭它们。此外，如果存在接地现象，应将万用表连接到电源进行检测，并打开电源屏。断路器拉下，测出相关的数据，找到故障点，从而采取合理办法来解决。
2.3接触故障的处理
对于有损电路和理想线路，频率对信号传输的影响程度相同。如果僅存在接触电阻，则电触点中的故障频率不会影响信号的传输。如果只有接触电容，输出信号的幅度将随着频率的增加而均匀减小。如果两者同时存在，则随着频率的增加，输出信号的幅度将在曲线中减小。因此，如果接触阻抗中存在接触电容，则频率将对输出信号的幅度产生一定的影响。如果接触阻抗中只有接触电阻，则频率不会影响信号的衰减。当存在阻抗不匹配现象，输出信号的幅值还会在频率不断变化中出现上下波动现象，波动程度和复杂性成正比。发生这种情况时，信号将产生多次反射，并且无法消除输出信号的幅度。要想降低衰减需要加大信号频率与接触阻抗力。
2.4解决铁路信号微机联锁系统故障的方法
网络中断故障处理。首先检查网线连接，观察指示灯是否正常闪烁。若网络连接没有问题，就要检测计算机内部程序的运作情况，一旦检测出问题妥善解决。若都没有问题，要检测计算机的网卡，可以换一个新的网卡，若网络正常就证明网卡存在问题。上下位机通讯故障处理。先要查看上下位机通讯接口是否严紧，线缆是否断开，若一切正常，继续查看长线驱动，看其工作是否正常。线路如果一切正常，还要查看模板是否正常。信号故障处理。在检测微机联锁系统的信号故障时，工作人员必须从分离器盘启动，并通过向引入继电器发出命令，这意味着启动控制电路都是正常的。大多数信号灯动作是禁止光线。如果照明正常，则表示存在故障，工作人员应重点检测微机联锁系统中的室内接触线。轨道电路故障处理。轨道电路中常见的故障现象有：轨道电路光带显示异常，为了解决问题，要在分线盘上检测轨道电路空闲状态下的电压数值。继电器的工作电压一般为9.7V。检测室外电路故障时要测量送、受电端变压器的电压，通过分段排除的方式来确定故障点的具体位置。
3提高铁路信号系统安全性能的对策
3.1实时更新系统，及时更新设备
铁路信号系统的工作运行主要依靠设备来完成，如果想要提高铁路信号系统的安全性和稳定性，必然要从设备入手。具体的实施过程就需要结合实际情况进行考量。可以通过建立标准化的规范细则来促进设备管理的实施。在设备管理的过程中，不能只对设备进行维护，还需要对前沿技术进行关注，及时引进新设备，同时引进自动化和智能化的管理技术，加强对系统和产品的保护力度，为系统的安全运行保驾护航。在铁路信号控制系统中采用多模块集成化管理模式，将信息管理、运输、设备、运行、电力系统、设备维护、车辆调度管理等工作统一起来，进而实现铁路信号系统的集成化管理模式，进一步提升铁路信号系统的稳定性和安全性;最后还需要加强对铁路信号系统中硬件设备的检查和管理，及时淘汰不合格产品，采购先进的新设备，对设备进行更新换代。在全铁路系统范围内逐步构建一个符合当前实际情况的新型铁路集成化操作平台，引进智能化、自动化、标准化的计算机管理系统，能够大幅度提升铁路信号系统自身的安全性问题，进而提高铁路运行的整体安全问题。
3.2加强现代技术的应用
现代信息技术在铁路信号系统中的应用是十分必要的，将计算机信息技术引入到具体应用当中，包括轨道信号发送与接收、机车信号的接收。计算机软件应用程序的有效开发应用，对于提高铁路系统的安全性十分有利，但与此同时，计算机软件应用程序的实际应用对工作人员的整体素质要求也越来越高，对一线的工作人员来说，熟练掌握具体计算机应用程序是必备技能，熟知相关的操作规范标准对于铁路的安全运行也是十分重要的保障。在计算机软件信息系统的实践应用过程中，对已经开发出的程序进行巩固是重中之重，但与此同时，不断开发升级系统，发现新情况，解决新问题，利用计算机软件的广泛统计优势和强大的数据分析能力，及时发现系统运行中存在的问题并防患于未然，及时排除系统隐患，保证铁路运行的安全。实现通信、信号系统一体化，制定中长期发展规划，达到我国铁路事业的更上一层楼的目的。
结语
综合上述分析可知，铁路信号系统较易受到各种因素影响而出现故障，进而对铁路运输效率及安全造成巨大影响和威胁。对此，需要合理分析导致出现故障的原因，采取合理措施予以有效解决，并通过实时更新系统，及时更新设备、加强现代技术的应用等措施，保障信号系统的安全、稳定运行。
参考文献
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